开启物理思维的智慧大门

开启物理思维的智慧大门

——河南省信阳高中张春丽

内容提要：“思维比知识更重要!教育就是叫人去思维! ”。培养学生的物理

思维，是解决物理难教难学问题的一个突破口，也是学生一生受用的东西。培养物理思维，要从思维的品质、方式、方法等方面来潜心引领方可成就学生最终的思维智慧。

关键词：物理思维品质方式方法智慧

一、提出物理思维的背景

一位教育家说: “思维比知识更重要!教育就是叫人去思维! ”。面对高中物理教学，则往往忧喜参半。校园里流传着三句话，第一句：“物理是对学生伤害最大的一门学科”；第二句：“当初就是物理学不好才无奈学了文科”；第三句：“某某同学物理学的那么好，太牛气了”。是的，物理，令人“痛”也令人“牛”。

1、物理的“痛”

物理难教难学，这是一个世界性的问题，教师们常感到力不从心，学生们往往感到头痛万分。仅举几个现象为例：

痛1:太抽象、难理解

物理概念大部分很抽象，如电势能、电势、电场、磁场、引力场:\磁通量等；再比如，光既具有波动性，又具有粒子性，学生没有较强的抽象思维能力和空间想象力总是很难真正理解。

痛2：太理想，难应用

物理总是采用理想状态或理想整化模型，其目的是使研究的问题简单化，如质点、理想气体、纯电阻等，而现实生活中这些理想化模

型并不存在，

遇到实际问题时很难迁移应用。

痛3：能听懂、用不上

无论老师讲什么，似乎都能弄懂，可是一到自己解决问题时，不是一筹莫展就是一做就错，什么经验和方法都用不上了。

痛4：综合强、难融合

高中物理对数理综合能力的要求较高，大量的物理概念和规律既要求用函数形式表达，又要求用解析图象表述，而且不同的图象表达不同的物理含义。解决物理问题时，时而要用到函数、微积分思想、数学归纳法、平面几何、立体几何、解析几何等数学知识，时而要列出很多的方程，而且方程的数目还得与未知量的数目相匹配，还得很有方向地去求解否则前功尽弃等等，如果是一个纯数学的问题学生往往不觉得难，然而一旦用在物理情境中却总难自然融合。

痛5：耗时多、难入门

有调查显示，约有82.7%的学生在开始时对物理学习是有兴趣的，学习也刻苦努力，甚至做了大量的题，但物理就是学不好，于是觉得物理太难兴趣也就减退了。教师体会到物理这门课程难教，往往是总感到学生对物理迟迟不能“入门”，即使是很用功的学生，到了高中快毕业了，分析问题时仍然没有清晰思路，思维往往比较混乱。相反的现象，大凡物理学习不吃力的学生，其共同特点就是能很快“入门”，“入门”之后越学越轻松，越学越喜欢学。在做大量重复的题目时，他们有时可能显得“懒”，但仔细观察他们在分析每个

复杂新颖的题目时往往推理性很强，思维很严谨，思路也很清晰，可以说他们是思维上的“勤快”者。由此可见，学生物理思维水准的高低直接干系着物理的难易。

2、物理的“牛”

尽管物理的“痛”这么多，大家却几乎都有一个共同认识，那就是“物理学的好，脑瓜就聪明”。

匈牙利物理学家乔治.马克斯博士说“物理学的方法经过几个世纪的考验，已经证明了它的有效性，物理学的毕业生已被证明他们有广泛的兴趣，有抽象的逻辑思维能力和重视不同领域现实的能力……也许在每个已问津的领域中都有自己的专家，他们比物理学家更在行，但是，在复杂的、未知的领域中，物理学家应当被认做是最出色的人！”

一直以来，很多行业中搞物理的人也被认做是最能克难攻坚的人，其中的一个重要因素就是物理思维深刻地影响着一个人的思维智慧。可以说，培养学生的物理思维，无论是眼前还是将来，无论他们将来从事什么职业，都将是他们一生受用的东西。

物理，是令人痛还是令人牛，其关键的区分点就是是否擅长思维！这也是本文选题的重要原因。

二、对物理思维的有关认识

目前，国外的一些思维科学研究较多关注的是思维的品质，受到国外研究的影响，国内也呈现出了一派欣欣向荣的景象，并且越来越多的研究结果显示，在思维理论的指导下，采用切合学生思维发展水

平的培养措施，

教学能有效地提高学生的思维能力、学业成绩以及整体的科学素养。

1、我国物理教学大纲对培养物理思维的要求

我国对学生思维能力培养的认识体现在物理教学大纲的层面上，也是在逐步发展和深化的。

1956年的大纲提出了培养解题能力和实验技能；1963年的大纲又增加了培养思维能力；1978年的大纲对培养能力的提法比较完整，并在执行过程中突出了思维能力的重要性；20世纪八、九十年代，教学大纲对物理思维的重视程度有增无减；进入21世纪，在基础教育课程改革中，新的《物理课程标准》提出通过科学想像与科学推理方法的结合，发展学生的想像力和分析概括能力，使学生养成良好的思维习惯，敢于质疑，勇于创新。由此可见，物理思维能力的培养也是基础教育改革的重点内容之一。

2、关于物理思维的概念

物理思维，就是人脑对客观物理事物（包括物理对象、物理过程、物理现象、物理事实等）的本质属性、内部规律及物理事物间的联系和相互关系的间接的、概括的和能动的反映。

再通俗一点讲，就是对观察过的物理现象、物理事实、物理过程等在大脑中形成清晰的物理图景，并反复加工、去粗取精，把感性认识概括上升为理性认识，这个过程就是物理思维。

3、关于物理思维的品质、方式及方法

思维品质是思维能力强弱的标志，物理思维品质主要包括物理思

维的深刻性、灵活性、批判性、创造性和敏捷性五个方面。

物理思维品质结构中的各要素是密切联系、互为因果、相互制约的，它们相互作用而达到均衡的发展就构成了物理思维的智慧。

根据思维科学的研究，角度不同，对思维的方式的划分也不同。例如，根据思维材料的不同，可以将物理思维分为：物理抽象思维、物理形象思维和物理直觉思维；根据思维探索方向的不同，可以将物理思维分为：物理聚合思维和物理发散思维；根据思维创造性的不同,可以将物理思维分为：物理常规性思维和物理创造性思维；根据思维目的的不同,可以将物理思维分为：物理上升性思维、物理求解性思维和物理决策性思维等等。

在物理学的成长发展的过程中，逐步形成了一套独特而又相对完善的思维方法，这些方法在成为物理学本身发展的工具的同时，也深深地影响了其它学科、社会思潮以及社会生活。物理思维的基本方法大致包括分析与综合、比较与分类、抽象与概括、科学推理、臻美、等效等方法。

三、培养物理思维的主要对策

培养学生的物理思维，不是顺其自然的事，需要从物理思维的品质、方式、方法等方面来综合设计、构架并实施，否则难有成效。

1、要有武器——渗透思维方法

光一味泛泛地强调培养物理思维是不行的，必须要有着实的依托